Bizonyossági tényező az M1-ben bizonyossági faktor cf [0,100] cf=100 teljes bizonyosság cf=20 a hihetőség alsó küszöbe cf=0 teljesen elvetve

Átírás

1 1. HOGYAN ALKALMAZHATÓ SZABÁLY ALAPÚ RENDSZEREKBEN A BIZONYTALANSÁGKEZELÉS HEURISZTIKUS MODELLJE? Szabályalapú rendszerekben az ismeretek HA feltétel AKKOR következmény alakúak Bizonytalanság kezelése szabályalapú rendszerben Definiciós szabály: HA lakóhelye = Budapest AKKOR hazája = Magyarország Heurisztikus szabály: HA lakóhelye = Budapest ÉS neme=nő AKKOR cipőmérete <42 cf=80 Kalkulus cf(a and b)=min{cf(a), cf(b)} cf(a or b)=max{cf(a), cf(b)} cf (h,e) {if e then h} jelöléssel cf(h)=cf(e)*cf(h,e)/100 ha két szabály vezet ugyanarra a h hipotézisre, akkor az eredő cf(h)=(100*cf(h 1 )+100*cf(h 2 )- cf(h 1 )*cf(h 2 ))/100 Bizonyossági tényező az M1-ben bizonyossági faktor cf [0,100] cf=100 teljes bizonyosság cf=20 a hihetőség alsó küszöbe cf=0 teljesen elvetve Példa: rule-6: if fo_etel=hus and van-e_borjuhus=nincs then legjobb_szin=voros cf=90 rule-7:iffo_etel=baromfi and van-e_pulyka=nincsthenlegjobb_szin=feher cf=90 and legjobb_szin=voros cf=30 Szabály végrehajtás a rule-6 esetén legyen fo_etel=hus cf=80 és van-e_borjuhus=nincs cf=70 ebből cf(e)=min{80, 70} cf(h,e)=90 adott így a legjobb_szin=voros cf(h)=70*90/100=63 Azonos hipotézis Két szabályból legyen legjobb_szin=voros cf=80 és legjobb_szin=voros cf=60 akkor az eredő következtetés cf(h)=( )/100=92 2. DEFINIÁLJA AZ IMPLIKÁCIÓ ÉS NEGÁCIÓ MŰVELETEKET VALAMELY FUZZY LOGIKÁBAN! Fuzzy halmazelmélet Tagsági függvény: egy adott halmazhoz tartozás fokát fejezi ki egy 0,1intervallumbeli számmal. A köznapi nyelvben kissé, eléggé, meglehetôsen, nagyon, stb, módosítószavakkal fejezzük ki. Lukasiewicz fuzzy logika Gödel fuzzy logikája 3. DEFINIÁLJA A KERETALAPÚ ISMERETÁBRÁZOLÁS ALAPFOGALMAIT ÉS ÉRTELMEZZEN 3 SLOT BEJEGYZÉST! Keret alapú ismeretábrázolás: A keret valamely fogalom strukturált szimbolikus modellje; a fogalom számunkra fontos tulajdonságait egybefoglaló struktúra, amelyet a fogalom neve foglal egységbe. A tulajdonságokat (attribútumokat) a keret bejegyzései (slot) nevezik meg, amelyek megadhatják az attribútum értékét, annak alapértelmezését, forrását, az érték változásakor végrehajtandó eljárásokat, ún. démonokat, különböző meta-leírásokat és további járulékos információkat. Attribútum lehet akár egy másik keret is. Kereteket relációkkal lehet összekapcsolni. Különös szerepe van a hierarchikus kapcsolatoknak, amelyek mentén bizonyos attribútumok és azok jellemzői öröklődhetnek. Kapcsolatok: ez egy (is a) egyszeres öröklődés egyfajta (kind of) többszörös öröklődés páldánya (instance of) hasonló (similar): a koncepció bizonyos szituációkban hasonlóan viselkedik, mint egy másik koncepció 1

2 Az attribútumok tulajdonságai domain: az attribútum minden olyan előfordulására érvényes, amely a domain-ben található range: a lehetséges értékek halmaza (attribútum értékkészlet) alapértelmezés (default): korlátozás (constraint): az értékekre vonatkozó megszorítások érték inverse : pl. edző-edzett csapat/barát-barát inheritance : speciális öröklődés (vezetéknév apáról gyerekre) 4. ISMERTESSE A CÉLVEZÉRELT KÖVETKEZTETÉS ISMERETÁBRÁZOLÁSI KÖRNYEZETÉT ÉS ALGORITMUSÁT! HA feltétel AKKOR következmény A vezérlés menete Mintaillesztéssel megkeresi azokat a szabályokat, amelyek az adott stratégia szerint végrehajthatóak, és behelyezi egy végrehajtható halmazba. Kiválaszt a végrehajtható halmazból egy szabályt (egy beépített vezérlési stratégia dönt arról, hogy melyiket). Alkalmazza a kiválasztott szabályt. Ha terminálási feltétel bekövetkezett, akkor leáll, ellenben ismétlődik az elejétől. A vezérlés lehet: célvezérelt vagy adatvezérelt Célvezérelt: (hátraláncoló rendszer): Egy feltételezett célállapotból kiindulva igyekszik a cél igazolását visszavezetni a rendszer által ismert tényekre vagy korábban igazolt állításokra. Ha zsákutcába jut, akkor visszalép és új irányban próbálkozik. Célvezérelt Kevés cél Összes megoldás Kérdésre válasz Diagnosztizáló problématípus A célvezérelt következtetés ciklusa (1): 1. Célkiválasztás: A még igazolandó részcélok közül kiválaszt egyet. -1.a. Ha a részcélok halmaza üres, akkor a feladat megoldása sikeresen véget ér. -Ha a zsákutca jelzés igaz, akkor 1.b visszalépés a legutóbb feldolgozott részcélhoz. Ha a konfliktushalmaz üres és a kiindulási célnál járunk, akkor sikertelen vége, egyébként folytatás 1.b-nél. -Ha a konfliktushalmaz nem üres, akkor a 2. lépést kihagyva a 3.lépésnél folytatódik a ciklus. 2. Mintaillesztés: Kikeresi azokat a szabályokat, amelyek következményrésze illeszthető a kiválasztott részcélhoz. Ezek bekerülnek az adott részcél konfliktushalmazába. Ha a konfliktushalmaz üres, akkor a következtetés zsákutcába jutott, és zsákutca jelzéssel indul a következő ciklus az 1. lépéssel. 3. Konfliktusfeloldás: Amennyiben a konfliktushalmazban több végrehajtható szabály van, akkor kiválaszt egyet végrehajtásra. (szabályválasztási stratégia) 4. Végrehajtás, szabályalkalmazás: A kiválasztott szabály végrehajtása. Ha az adott cilusban igazolandó részcél szabály volt, akkor a részcélok közé felveszi a szabály feltételrészét (amit a 2.lépésbeni illesztés során kaptunk)(egyébként, ha tényállítás volt, akkor igazoltuk.)az aktuális részcél törlődik a részcélok halmazából, és bekerül a feldolgozott részcélok közé (verem).a konfliktushalmaz legyen üres és a zsákutca jelzés hamis. 5. Indítja a következő ciklust. 5. A SZAKÉRTŐ RENDSZEREK ÉRTÉKELÉSE, ALKALMAZÁSUK ELŐNYEI ÉS HÁTRÁNYAI. Szakértői rendszer (vásárlói szokás, szállítói megbízás) az első szó azt fejezi ki, hogy ez a célcsoport birtokosa a második szónak, azaz a szakértő számára készült rendszer. Szakértő rendszer (szállító eszköz) a második szó egy tulajdonságát írja le, azaz a rendszer képes a szakértés megvalósítására. A szakértő rendszerek előnyei: 1.Pótolják a szakértő hiányt 2.Jól követik a tárgyterület változásait 3.Növelik a szakértő képességét 4. Fokozzák a szakértő produktivitását 5. Megőrzik a szakértelmet 6. Következetes 7. Részleges, nem teljes adatokkal is tud dolgozni 8. Magyarázatot ad, indokol A szakértő rendszerek hátrányai: 1.Ismereteik egy adott szűk tárgyterületről származnak 2.Nem oldható meg teljes biztonsággal a rendszer verifikálása, validálása, és hitelesítése 3.Válaszaik nem mindig korrektek 4.Nincs hétköznapi józan eszük 5.Az ismeretszerzés bonyolult folyamat 6.A fejlesztés hosszú 2

3 7.A rendszer futási paraméterei gyakran nem kedvezőek 6. ISMERTESSE AZ ADATVEZÉRELT KÖVETKEZTETÉS ISMERETÁBRÁZOLÁSI KÖRNYEZETÉT ÉS ALGORITMUSÁT! HA feltétel AKKOR következmény A vezérlés menete Mintaillesztéssel megkeresi azokat a szabályokat, amelyek az adott stratégia szerint végrehajthatóak, és behelyezi egy végrehajtható halmazba. Kiválaszt a végrehajtható halmazból egy szabályt (egy beépített vezérlési stratégia dönt arról, hogy melyiket). Alkalmazza a kiválasztott szabályt. Ha terminálási feltétel bekövetkezett, akkor leáll, ellenben ismétlődik az elejétől. A vezérlés lehet: célvezérelt vagy adatvezérelt adatvezérelt (előreláncoló rendszer)a kezdőállapotból kiindulva szabályokat alkalmaz, mindaddig amíg a célállapotot el nem éri. Adatvezérelt Sok cél Nem az összes megoldás Új tények, állapotok Konfiguráló, monitorozó, ütemező problématípusok Az adatvezérelt következtetés ciklusa A munkamemóriába betöljük a tényeket. 1. Mintaillesztés Azok a szabályok, amelyek feltételrésze illeszthető a munkamemóriában tárolt tények valamelyikével bekerülnek a konfliktushalmazba. 2. Konfliktusfeloldás Ha a konfliktus halmaz üres, akkor sikertelenül vége.amennyiben a konfliktushalmazban több végrehajtható szabály van, akkor kiválaszt egyet végrehajtásra. (szabályválasztási stratégia) 3. Végrehajtás, szabályalkalmazás A kiválasztott szabály végrehajtása. Ha a célt megfogalmazó terminálási feltétel teljesül, akkor sikeresen vége. 4. A konfliktushalmaz legyen üres. Indítja a következő ciklust. 7. AZ ESET-ALAPÚ KÖVETKEZTETŐ RENDSZER ÉLETCIKLUSA. 8. AZ ISMERETALAPÚ RENDSZEREK ÉS A HAGYOMÁNYOS PROGRAMOZÁSI TECHNIKÁK ÖSSZEVETÉSE, KÜLÖNBSÉGEK A JELLEMZŐIKBEN. Az Ismeret alapú rendszerek(kbs - knowledge Based Systems) a problématerületet explicit módon leíró ismereteket a rendszer többi részétől elkülönített komponensben, az ismeretbázisban tárolják. Ezek esetében a feladatmegoldás nem előre beprogramozott megoldási utakra felfűzött algoritmusok révén, hanem a következtetési módszereket realizáló következtető gép által, az ismeretbázisból kiválasztott ismeretdarabkák végrehajtásával megy végbe. Jellemző a szimbolikus ábrázolás. Az ismeret alapú rendszerek közül azokat, amelyek szakértői ismeretek felhasználásával magas szintű teljesítményt nyújtanak egy szűk problémakör kezelésében, szakértő rendszereknek (ES - expert systems) nevezzük. Ismeretszerzés, ismeretábrázolás, következtetési stratégia. 3

4 9. AZ ISMERETSZERZÉS FOLYAMATA ÉS MÓDSZEREI. A rendszerépítő tudásmérnök és a tárgyterületi szakértő közötti, a szakértői ismeretek megszerzését célzó együttműködés. A tudásmegszerzés módszerei Közvetlen (emberi segédlettel) Automatikus módszerek Közvetlen (emberi segédlettel) direkt Interjú(spontán, félig strukturált, kötött) Kommentálás Visszajelzés Jegyzőkönyvelemzés Lépcsőző technikák Mátrix alapú technikák protokoll elemzés közvetlen megfigyelés a fogalmak hierarchikus elrendezése, osztályozás indirekt: a tudásmérnök pszichológiailag átgondolt feladatok elé állítja a szakértőt, hogy annak rejtett, nem tudatosult tudására, annak szerveződésére következtessen. Automatikus módszerek adatbányászat adatbázisok elemzése ok-okozati összefüggések A tudásbeszerzés folyamata Strukturálatlan, spontán interjú a szakértővel Az elkészített interjú anyagok elemzése Félig strukturált interjú a szakértővel Az interjú anyag elemzése A megszerzett tudás ábrázolása Az eredmények feldolgozása a szakértő bevonásával (lépcsőző technikák, kommentálás, megfigyelés, kártyaválogatás ) A fenti eljárássorozat ismétlése egészen addig, amíg mind a tudásmérnök, mind a szakértő elégedett az eredménnyel Az ismeretek validálása más tárgyköri szakértők bevonásával. 10. BIZONYTALANSÁGKEZELÉS ÉS MÓDSZEREI A SZAKÉRTŐ RENDSZEREKBEN. A bizonytalanságkezelés: hiányos nem teljesen megbízható pontos lenne, de a reprezentáló nyelv nem elég precíz ellentmondásos A bizonytalanságkezelés módszereinek, modelljeinek osztályozása Numerikus modellek (megbízhatósági szám + kalkulus): klasszikus valség.szám.(bayes módszer) Szimbolikus modellek (hiányzó elemek helyett feltételezések): nem monoton logikák, fuzzy logika. Heurisztikus módszerek: bizonytalansági tényező 4

5 11. DEFINIÁLJA A FOGALMI HIERARCHIÁT! 12. KONSTRUKTOROK INTERPRETÁCIÓJA A LEÍRÓ LOGIKÁKBAN 5

6 13. KÖVETKEZTETÉSI ELJÁRÁSOK A SZEMANTIKUS HÁLÓKBAN A szemantikus hálóban alkalmazott következtetés a mintaillesztés. 14. KÖVETKEZTETÉSI TECHNIKÁK OSZTÁLYOZÁSA A SZAKÉRTŐ RENDSZEREKBEN 6

7 16. ADJON PÉLDÁT LEÍRÓ TUDÁSBÁZISRA! Tudásbázis (KB, knowledge base) = T-doboz (TBox) + A- doboz (ABox) 15. LEÍRÓ LOGIKÁK FOGALMA. T-doboz = terminológiai doboz = terminológiai axiómák halmazaza fogalmakról (és szerepekről) szóló állítások (az anya, aki nőnemű és van gyereke) A-doboz = adatdoboz = adataxiómák halmaza: tudásunk az objektumokról (Éva anya) Következtetések: T-doboz: egy fogalomleírás kielégíthető annak megállapítása, hogy az egyik fogalom egy másik általánosítása (fogalom-hierarchia), Következtetések: A-doboz: egy objektum egy fogalom példánya egy fogalomleírást kielégítő objektumok, ellentmondások felfedezése 7